Несмотря на то что попытки сблизить квантовую теорию и гравитацию продолжаются десятилетиями без успеха, ученые всё ещё формулируют новые гипотезы, иногда весьма необычные. Например, авторы нового исследования предложили изучать гравитацию как другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.
Теория относительности Эйнштейна рассматривает гравитацию как искривление пространства-времени — геометрическое представление для объяснения движения и взаимодействия небесных тел. Квантовая механика же фокусируется на атомах и субатомных частицах, используя вероятности и. дискретные Теории функционируют отлично независимо друг от друга, но объединение их в единую систему приводит к противоречиям и безграничным вычислениям.
Считается, что объединение теорий может решить Некоторые основополагающие вопросы современной науки остаются без ответа, среди них тайна космологической постоянной и особенности сингулярности во время Большого взрыва. Альберт Эйнштейн искал теорию всего до конца жизни, но достиг успеха не сумел. Многие современные физики считают, что объединение квантовой механики и ОТО в единую теорию невозможно и не требуется: проблемы космологической постоянной и сингулярности вполне. решаются и в рамках одной лишь ОТО.
Тем не менее авторы нового исследования, опубликованного в журнале Reports on Progress in Physics, предложили посмотреть на гравитацию как на калибровочную теорию с четырьмя U(1)-симметриями Как и у электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий (фундаментальных сил природы).
Модель «унифицированная гравитация» призван дополнить геометрическую картину Эйнштейна компактной и квантово-совместимой структурой. В её основе — поле размерности пространства-времени, скалярное поле, связывающее внутренние симметрии Стандартной модели и ОТО.
В отличие от классической теории гравитации, где пространство-время рассматривается как динамическая структура, поле размерности пространства-времени является дополнительной «степенью свободы», взаимодействующей с другими полями через симметрии U(1), являющиеся одним из самых простых и фундаментальных видов симметрий в теоретической физике.
Благодаря этому методу Микко Партанен и Юкка Тулкки из Университета Аалто смогли построить модель единой гравитации без искривлённого пространства. Вычисления в рамках модели показали, что теория потенциально лишена бесконечностей, обычно мешающих объединению, и характерных для других моделей квантовой гравитации. Физики также разработали «правила» для гравитона — гипотетического кванта гравитации, взаимодействующего с другими частицами. Это сделало их работу амбициозной заявкой на создание теории всего.
Модель сталкивается с рядом трудностей. Ей недостает наблюдательных данных для проверки или опровержения её предположений. Математический анализ структуры с несколькими U(1)-симметриями и дополнительными полями пока недоступен. Совместимость модели с ОТО и Стандартной моделью в экстремальных условиях нуждается в дальнейшей проработке. По причине этих ограничений, несмотря на инновационный подход к устройству Вселенной, предложение финских ученых остается гипотетическим.
